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ES細胞やiPS細胞などの多能性幹細胞は、半永久的に増殖することができる能力と生殖細胞を含む三胚葉系譜への分化が可能な幹細胞である多能性を有している。この特異な性質を利用し、体外において多能性幹細胞から生殖細胞へ分化誘導することで、生殖細胞の獲得あるいは、生殖細胞発生のモデルとして発生に関わる分子機構についての解明が試みられている。しかしながら、未だに正常な生殖細胞への誘導効率は低く、安定的な分化誘導条件は明らかとなっていない。本研究では、昨年度に引き続き、マウスES細胞からEpiS細胞を介して始原生殖細胞及び半数体生殖細胞への誘導を試みた。同時に、カニクイザルES細胞を用いて、同様に生殖細胞誘導が可能であるか検討を行った。
本年度は、昨年度までに蓄積した実験データを参考に、再度始原生殖細胞への誘導そして、不妊雄マウス精細管内への移植を行い、半数体生殖細胞の獲得を目指した。誘導方法は、生体における誘導環境を考慮するため、低酸素環境を利用し、ES細胞からEpiS細胞へと誘導を行なった。次に、得られたEpiS細胞から胚葉体を作製した。本実験で使用した細胞には生殖細胞のひとつのマーカーであるOct4-dePE GFPが導入されているため、GFPを発現している細胞のみを選別し、それらを不妊雄マウス精細管内へ移植を行なった。移植1ヶ月後、未処理区では細胞の存在が確認できなかったが、誘導細胞移植群において生殖細胞マーカーであるVasa及びHaspin陽性細胞の存在が示された。また、同様の方法を用いてカニクイザルES細胞から始原生殖細胞を誘導したところ、PGCマーカー遺伝子の発現の上昇が観察された。以上のことから、半数体精子細胞を得る方法として、低酸素環境を利用した誘導方法はマウスだけでなく、その他の動物種においても有効であると考えられる。
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